斑点追踪成像评价2型糖尿病合并高血压患者多心腔应变的初步研究.pdf

823 中国循证心血管医学杂志2023年7月第15卷第7期 Chin J Evid Based Cardiovasc Med,July,2023,Vol.15,No.7 论著 斑点追踪成像评价2型糖尿病合并高血压患者多心腔应变的初步研究梁丽媚1，何鑫1，赵世光1，张会欣1，刘红利2基金项目：河北省医学科学研究课题计划(20231628)作者单位：1 050051 石家庄,石家庄市第二医院超声科;2 050051 石家庄,石家庄市第二医院糖尿病中医科通讯作者：梁丽媚,E-mail:doi：10.3969/j.issn.1674-4055.2023.07.13【摘要】目的 应用斑点追踪成像（STI）技术评估2型糖尿病（T2DM）患者的左心房、左心室和右心室心肌应变，寻找T2DM合并高血压患者心肌功能障碍的早期诊断指标。方法 选取2021年1月至2022年10月于石家庄市第二医院治疗的100例血糖控制不佳的无症状T2DM患者为研究对象，根据是否合并高血压病，将其分为单纯T2DM组（T2DM组，n=54）和T2DM合并高血压病组（T2DM+HT组，n=46）；另选健康志愿者作为对照组（对照组，n=40）。所有入组者进行常规超声心动图和STI检查，测量常规超声心动图及左室整体纵向应变（LVGLS）、圆周应变（LVGCS）、面积应变（LVGAS）、径向应变（LVGRS）及左房整体纵向应变（LAGLS）和右室游离壁纵向应变（RVFWSL）数据。比较三组间观察指标的差异。结果 与对照组比较，T2DM组和T2DM+HT组的LVGLS、LAGLS、RVFWSL均减低（P0.05）。三组间LVGCS、LVGAS、LVGRS无明显差异（P0.05）。与T2DM组比较，T2DM+HT组的LAGLS明显减低（P0.05），但LVGLS、RVFWSL无明显差异（P0.05）。结论 T2DM患者的左心房和双心室应变均受损，T2DM合并高血压病患者左心房应变受损比双心室更早出现，左房整体纵向应变或可作为预测此类人群早期心脏功能改变的潜在指标。【关键词】2型糖尿病；高血压；斑点追踪；应变【中图分类号】R587.1 【文献标志码】A 开放科学（源服务）标识码（OSID）Speckle tracking imaging for reviewing multichamber strain in patients with type 2 diabetes mellitus complicated by hypertension:a preliminary study Liang Limei*,He Xin,Zhao Shiguang,Zhang Huixin,Liu Hongli.*Department of Ultrasound,Second Hospital of Shijiazhuang City,Shijiazhuang 050051,China.Corresponding author:Liang Limei,E-mail:Abstract Objective To review left atrial,left ventricular and right ventricular myocardial strains by applying speckle tracking imaging(STI),and find early diagnostic indexes of myocardial dysfunction in patients with(T2DM)and hypertension.Methods Asymptomatic T2DM patients with poor blood glucose control(n=100)were chosen from the Second Hospital of Shijiazhuang City from Jan.2021 to Oct.2022.All patients were divided,according to whether they were complicated by hypertension(HT)or not,into T2DM group(n=54)and T2DM+HT group(n=46).Meanwhile healthy volunteers(n=40)were chosen into control group.All groups were given examinations of routine echocardiogram and STI,and data of echocardiogram,left ventricular global longitudinal strain(LVGLS),left ventricular global circumferential strain(LVGCS),left ventricular global area strain(LVGAS),left ventricular global radial strain(LVGRS),left atrial global longitudinal strain(LAGLS)and right ventricular free wall longitudinal strain(RVFWSL)were detected.The differences in all indexes were observed and compared in 3 groups.Results LVGLS,LAGLS and RVFWSL decreased in T2DM+HT group and T2DM group compared with control group(all P0.05).LAGLS decreased significantly in T2DM+HT group compared with T2DM group(P0.05).Conclusion Left atrial and biventricular strains are impaired in T2DM patients.Left atrial strain is impaired even earlier than biventricular strain in T2DM patients complicated by HT.Left atrial global longitudinal strain may be a potential index for predicting early changes of heart function in T2DM with hypertension.Key words Type 2 diabetes mellitus;Hypertension;Speckle tracking;Strain2型糖尿病（T2DM）可导致糖尿病心肌病，是患者预后不良的主要并发症之一。T2DM和高血压并存时，患者心血管死亡风险是正常人群的4倍1-3。因此，早期识别T2DM合并高血压病患者的心脏功能障碍，对此类人群的临床管理至关重要。斑点追踪成像（STI）是评估心肌功能的一种新技术，可分析心肌应变，早期发现心脏功能的细微改变。既往STI对T2DM患者的研究主要集中在左心室或左心房，同时评估左心房和双心室中国循证心血管医学杂志2023年7月第15卷第7期 Chin J Evid Based Cardiovasc Med,July,2023,Vol.15,No.7 824 应变情况的研究较少。本研究的目的是应用STI同时评估T2DM患者的左心房、左心室和右心室心肌应变，寻找T2DM合并高血压病患者心肌功能障碍的早期诊断指标。1 资料与方法1.1 研究对象 选取2021年1月至2022年10月于石家庄市第二医院治疗的血糖控制不佳的无症状T2DM患者进行研究。高血压病诊断标准参照中国高血压防治指南（2018年修订版）。排除标准：经胸超声图像质量差的患者；射血分数（EF）55%的患者；心电图提示心肌缺血改变或冠状动脉（冠脉）造影或CT提示有明显狭窄或冠脉粥样硬化斑块的患者；既往有先天性心脏病、心肌病、心律失常、瓣膜病等患者。最终纳入100例T2DM患者，根据是否合并高血压病，分为单纯T2DM组（T2DM组，n=54）和T2DM合并高血压病组（T2DM+HT组，n=46），另选40例健康志愿者作为对照组。1.2 方法1.2.1 常规超声心动图及STI检查 选用GE Vivid E9超声诊断仪，配备M5S成人探头（1.54.3MHz），4V-D全容积探头（1.73.3 MHz）及Echo PAC分析软件。使用M5S成人探头，参照2018年ASE成人经胸超声心动图检查指南测量心腔大小、室壁厚度、射血分数、右室面积变化率（RVFAC）、三尖瓣环纵向峰值位移（TAPSE）、二尖瓣舒张期血流速度（E、A）、二尖瓣环间隔侧和侧壁舒张期的平均速度（e）和三尖瓣环收缩期峰值速度（TV s）。所有数据测量23个心动周期，取平均值。使用4V-D探头，采集左室全容积图像（帧频率2545帧/s），同步显示心脏的3个标准心尖切面（四腔、三腔、两腔心）和3个短轴切面（二尖瓣短轴、乳头肌短轴、心尖短轴），调整到最佳图像效果后，连续采集6个心动周期实时动态图像并存储。使用4D Auto LVQ软件自动追踪左心室的心肌运动，如心肌勾画不准确，手动进行适当调整，自动处理后生成左室应变曲线，获取左室整体纵向应变（LVGLS）、圆周应变（LVGCS）、面积应变（LVGAS）、径向应变（LVGRS）数值。参照2018年EACVI/ASE二维斑点追踪成像技术应用于左心房及右心室应变成像的规范化共识，测量左心房整体纵向应变（LAGLS）和右心室游离壁纵向应变（RVFWSL）。所有应变均由两名熟练掌握Echo PAC分析软件的医师测量23次，取平均值，以绝对值表示。1.2.2 观察指标 一般临床资料：性别、年龄、体质指数（BMI）、收缩压、舒张压、空腹血糖、糖化血红蛋白（HbA1c）、肌酐、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C），总胆固醇（TC），三酰甘油（TG）等。常规超声心动图测量数据及斑点追踪成像LVGLS、LVGCS、LVGAS、LVGRS、LAGLS、RVFWSL测量数据。1.3 统计学分析 采用SPSS 26.0统计软件进行分析。计量资料以均数标准差（xs）表示，组间比较采用单因素方差分析。计数资料以例数（构成比）表示，组间比较采用2检验。P0.05为差异有统计学意义。2 结果2.1 一般临床资料比较 与对照组比较，T2DM组、T2DM+HT组空腹血糖、HbA1c均升高（P0.05）；与对照组、T2DM组比较，T2DM+HT组收缩压及舒张压均升高（P0.05）。其余临床指标各组间差异无统计学意义（P0.05），表1。2.2 常规超声心动图数据的比较 与对照组比较，T2DM组、T2DM+HT组的e、E/A均减低（P0.05），E/e增大（P0.05），IVSd增厚（P0.05）。与对照组比较，T2DM+HT组的LVPWd增厚（P0.05）。其余常规超声心动图测量指标各组间差异无统计学意义（P0.05），表2。2.3 斑点追踪成像数据的比较 与对照组比较，T2DM组、T2DM+HT组LVGLS、LAGLS、RVFWSL均减低（P0.05）。与T2DM组比较，T2DM+HT组LAGLS明显减低（P0.05），但LVGLS、RVFWSL差异无统计学意义（P0.05）。三组间LVGCS、LVGAS、LVGRS差异无统计学意义（P0.05），表3。3 讨论2型糖尿病（T2DM）是心血管疾病最常见的表1 一般临床资料的比较临床指标对照组（n=40）T2DM组（n=54）T2DM+HT组（n=46）男性（n，%）21（52.5）28（51.8）24（52.2）年龄（岁）54.157.5957.136.4455.056.70BMI（kg/m2）24.052.0925.003.3425.222.80收缩压（mmHg）123.858.86 122.187.13 140.5213.42ab舒张压（mmHg）74.617.4775.287.1585.899.73ab空腹血糖（mmol/L）5.520.629.583.53a10.643.00aHbA1c（%）5.280.419.392.19a10.102.10a肌酐（mol/L）66.6710.44 70.3713.77 69.6714.61LDL-C（mmol/L）2.290.492.450.712.490.66HDL-C（mmol/L）1.430.201.400.311.290.43TC（mmol/L）4.580.524.280.854.621.00TG（mmol/L）1.480.361.640.441.660.52 注：BMI：体质指数；HbA1c：糖化血红蛋白；LDL-C：低密度脂蛋白胆固醇；HDL-C：高密度脂蛋白胆固醇；TC：总胆固醇；TG：三酰甘油；与对照组比较，aP0.05；与T2DM组比较，bP0.05 825 中国循证心血管医学杂志2023年7月第15卷第7期 Chin J Evid Based Cardiovasc Med,July,2023,Vol.15,No.7危险因素之一，其可引起心脏功能障碍和心肌重构，导致心血管并发症发生4。T2DM与高血压并存可进一步增加T2DM患者发生不良心血管事件的风险5。因此本研究以T2DM合并高血压病患者为主要研究对象，应用STI分析其早期心脏功能改变。本研究中，T2DM组、T2DM+HT组e、E/A均减小（P0.05），E/e增大，提示T2DM患者普遍存在左室舒张功能减低，与既往研究结果一致6。各组间常规超声心动图测量的LVEF、LAVI、RVFAC等数据差异无统计学意义，表明常规超声在评估T2DM患者早期心功能异常方面存在一定局限性。与对照组比较，T2DM组和T2DM+HT组的LVGLS减低，而LVGCS、LVGAS、LVGRS无明显差异，表明血糖和血压的升高使左室心肌的纵向收缩功能首先受损。左室纵向应变主要由心内膜下纵向心肌纤维收缩引起，对心脏收缩和舒张功能影响最大。与周向和斜向排列的纤维相比，纵向纤维能耗更高，需要承受更多的压力，因此更容易受到慢性缺血、缺氧和压力或容量负荷过重等不利因素的影响。此外，冠脉微循环广泛分布于心内膜下，是主要的阻力血管，也是心肌细胞获取氧气和营养的主要场所。通过对不同民族人群的多中心大规模研究证实血糖升高后，位于心内膜下的冠脉微血管首先受损7。既往研究8也提示T2DM患者代谢成分控制不佳的负荷增加与左室重构和收缩功能降低有关：12个代谢成分控制不佳时仅有LVGLS减低，3个以上代谢成分控制不佳时左心室各个方向的整体应变均明显低于对照组。近年来，右心室功能受到越来越多的关注，并被认为在各种疾病的临床和预后中具有重要意义9,10。右心室功能障碍可能是糖尿病心肌病的组成部分之一。糖尿病可能通过多种机制导致右心室功能障碍：肺动脉高压：糖尿病患者左心室舒张功能障碍、左心房压升高，导致后毛细血管肺动脉高压，引起右心室后负荷增加从而导致右心室功能障碍；双心室心肌病的可能性，如右心室和左心室同时受累；心室间相互作用：左心室的结构和功能改变可通过共有的室间隔影响右心室，约20%40%的右心室收缩动力来源于左心室的收缩效应，因此左心室-右心室间直接或间接作用可导致右心室功能障碍11。Todo等12研究表明，LVEF正常的T2DM患者存在右心室亚临床收缩功能障碍，并与左心室纵向心肌功能障碍相关。杨性安等13应用STI定量评估发现在糖尿病前期右心室应变功能已受到损害。俞霏等14应用2D-STI发现右心室应变较常规右心室功能参数更敏感，能在早期反映T2DM患者的右心室收缩功能改变。本研究也发现T2DM组的RVFWSL较对照组明显降低，RVFWSL较TAPSE、RVFAC、TV s等常规参数更早检测到右室收缩功能减低。研究中与对照组比较，T2DM组、T2DM+HT组LAGLS明显减低（P0.05），但常规超声心动图测量的左心房径及容积指数无明显统计学意义，表明STI检测到的左心房功能障碍早于左心房大小的改变，与既往研究结果相似15。与T2DM组比较，T2DM+HT组LAGLS减低（P0.05），而LVGLS、RVFWSL差异无明显统计学意义，提示T2DM合并高血压病患者的左心房心肌应变功能受损可能比双心室更早出现。可能与左心房的解剖有关15，左心房壁由非常薄的单层肌壁构成，对任何微小的刺激都非常敏感，在高血糖、高血压的双重刺激作用下，LAGLS首先出现异常。与本研究结果相似，Cameli等16研究表明在预测糖尿病和（或）高血压患者纵向功能亚临床功能障碍方面，左房应变优于LVGLS。董表2 常规超声心动图数据的比较测量指标对照组（n=40）T2DM组（n=54）T2DM+HT组（n=46）LAD（mm）30.502.8530.623.7531.453.57LAVI（ml/m2）26.505.2128.567.1128.897.49LVEDD（mm）45.442.1945.813.6946.253.27IVSd（mm）8.271.119.581.02a10.451.10a LVPWd（mm）8.490.669.511.1910.031.54aLVMI（g/m2）83.5010.4485.2813.2385.9716.73E/A0.950.360.800.25a0.820.26ae（cm/s）8.642.117.441.48a7.641.84aE/e8.401.8210.442.65a10.562.94a2D-LVEF（%）65.416.2364.976.5465.116.93RVD（mm）17.901.7717.852.1818.042.37RVFAC（%）48.484.9549.014.7548.874.54TAPSE（mm）21.722.5320.913.2221.033.61TV s（cm/s）13.491.6713.202.4112.752.06 注：LAD：左房收缩末期内径；LAVI：左房容积指数；LVEDD：左室舒张末期内径；IVSd：舒张末期室间隔厚度；LVPWd：舒张末期左室后壁厚度；LVMI：左室质量指数；：二尖瓣血流舒张早期峰值流速；A：二尖瓣血流舒张晚期峰值流速；：二尖瓣瓣环间隔侧和侧壁舒张期的平均速度；2D-LVEF：二维左室射血分数；RVD：右室径；RVFAC：右室面积变化率；TAPSE：三尖瓣环纵向峰值位移；TV s：三尖瓣环侧壁收缩期峰值速度；与对照组比较，aP0.05表3 斑点追踪成像数据的比较测量指标 对照组（n=40）T2DM组（n=54）T2DM+HT组（n=46）LVGLS 23.204.4020.152.97a19.893.62aLVGCS20.773.7019.233.3619.334.12LVGAS30.582.7429.224.2129.494.27LVGRS52.687.3051.717.1950.126.83LAGLS 35.985.3229.735.80a26.346.31abRVFWSL 24.595.6720.374.45a18.325.64a 注：LVGLS：左室整体纵向应变；LVGCS：左室整体圆周应变；LVGAS：左室整体面积应变；LVGRS：左室整体径向应变；LAGLS：左心房整体纵向应变；RVFWSL：右心室游离壁纵向应变；与对照组比较，aP0.05；与T2DM组比较，bP0.05中国循证心血管医学杂志2023年7月第15卷第7期 Chin J Evid Based Cardiovasc Med,July,2023,Vol.15,No.7 826 芝芝等17研究发现在评估T2DM合并高血脂症患者的左心功能方面，LAGLS较LVGLS灵敏。Zhou等18应用心脏磁共振组织追踪技术（CMR-FT）发现在高血压病和肥厚型心肌病患者中，左房功能障碍可能先于左房扩大和左室纵向功能异常，其早期评估临床意义和预测预后方面优于LVGLS。因此，在监测T2DM合并高血压病患者的早期心肌功能异常方面，LAGLS可能比左心室应变更加敏感，LAGLS或许是此类人群早期监测到的最早出现的心肌损伤参数。综上所述，T2DM患者的左心房和双心室应变均受损，T2DM合并高血压病患者左心房应变受损比双心室更早出现，左房整体纵向应变或可作为预测此类人群早期心脏功能改变的潜在指标。但本研究的局限性为：首先，样本量相对较小，后期仍需加大样本量进一步验证现有结论；其次，本研究是一项横断面研究，仍需进一步的纵向研究，以探讨左心房应变异常在T2DM患者中的潜在预后价值；最后，T2DM患者需长期药物治疗，未考虑所使用药物对研究结果可能造成的影响。参 考 文 献1 刘晓然,马宁,李嵘娟,等.二维斑点追踪成像技术定量评估捆绑应激模型大鼠左心室心肌运动及功能动态变化J.中国医药,2016,11(1):10-5.2 蒲利红,孙琪玮,杨娅,等.二维斑点追踪成像技术评价正常犬左心室纵向应变特点J.中国医药,2017,12(2):203-6.3 Pavlou DI,Paschou SA,Anagnostis P,et al.Hypertension in patients with type 2 diabetes mellitus:targets and managementJ.Maturitas,2018,112:71-7.4 Jensen MT,Fung K,Aung N,et al.Changes in cardiac morphology and function in individuals with diabetes mellitus:The uk biobank cardiovascular magnetic resonance substudyJ.Circ Cardiovasc Imaging,2019,12(9):e009476.5 何洪波,祝之明.我国糖尿病合并高血压的流行病学和治疗现状J.中国科学:生命科学,2018,48(8):855-65.6 Bouthoorn S,Valstar GB,Gohar A,et al.The prevalence of left ventricular diastolic dysfunction and heart failure with preserved ejection fraction in men and women with type 2 diabetes:A systematic review and meta-analysisJ.Diab Vasc Dis Res,2018,15(6):477-93.7 Stratton IM,Adler AI,Neil HA,et al.Association of glycaemia with macro-vascular and micro-vascular complications of type 2 diabetes(UKPDS 35):Prospective observational studyJ.BMJ,2000,321(7258):405-12.8 梁丽媚,刘红利,张会欣,等.三维斑点追踪成像技术评价代谢因素对2型糖尿病患者左室结构和功能的影响J.临床心血管病杂志,2021,37(12):1111-6.9 Tadic M,Pieske-Kraigher E,Cuspidi C,et al.Right ventricular strain in heart failure:Clinical perspectiveJ.Arch Cardiovasc Dis,2017,110(10):562-71.10 Lejeune S,Roy C,Ciocea V,et al.Right ventricular global longitudinal strain and outcomes in heart failure with preserved ejection fractionJ.J Am Soc Echocardiogr,2020,33(8):973-84.e2.11 林艺霞,张丽,谢明星,等.超声斑点追踪成像在射血分数保留的心力衰竭中的应用进展J.中国医学影像学杂志,2022,30(3):291-5.12 Todo S,Tanaka H,Yamauchi Y,et al.Association of left ventricular longitudinal myocardial function with subclinical right ventricular dysfunction in type 2 diabetes mellitusJ.Cardiovasc Diabetol,2021,20(1):212.13 杨性安,潘卫星,朱佳.二维斑点追踪成像技术评价糖尿病患者前期右心室纵向应变及应变率J.中华医学超声杂志(电子版),2018,15(1):48-52.14 俞霏,许幼峰,毛锋,等.二维斑点追踪成像评估2型糖尿病患者右心室功能J.中华超声影像学杂志,2015,24(8):657-60.15 徐丽娜,吕秀章,李一丹,等.二维斑点追踪成像与三维容积成像对左心房时相功能的评价比较J.中华医学超声杂志(电子版),2021,18(12):1158-63.16 Cameli M,Mandoli GE,Lisi E,et al.Left atrial,ventricular and atrioventricular strain in patients with subclinical heart dysfunctionJ.Int J Cardiovasc Imaging,2019,35(2):249-58.17 董芝芝,刘蓉,周军,等.斑点追踪成像技术评价2型糖尿病合并高脂血症患者的早期左心功能J.中国超声医学杂志,2021,37(8):884-7.18 Zhou D,Yang W,Yang Y,et al.Left atrial dysfunction may precede left atrial enlargement and abnormal left ventricular longitudinal function:a cardiac MR feature tracking studyJ.BMC Cardiovasc Disord,2022,22(1):99.本文编辑：聂毛晓，田国祥欢迎投稿，欢迎订阅！中国科技核心期刊，科技论文统计源期刊E-mail：ebcvm_；联系电话：[phone]网址：